中國荷斯坦奶牛泌乳相關營養(yǎng)代謝組學研究.pdf

1、乳蛋白和乳脂肪的含量與組成是衡量牛奶營養(yǎng)品質的重要指標，其含量高低不僅決定牛奶的風味水平，而且是乳制品企業(yè)的核心競爭力。隨著遺傳育種及日糧水平的改善，奶牛乳產量有了很大提高，但乳品質卻沒有得到明顯提高。目前，我國生鮮乳指標乳蛋白、乳脂肪含量仍低于發(fā)達國家生鮮乳的標準含量，飼養(yǎng)模式、生產環(huán)境與奶牛品種能夠顯著影響牛奶品質。
　　 本研究以泌乳90日高乳品質組奶牛、泌乳90日低乳品質組奶牛、干奶期30日奶牛為實驗材料，應用核磁共振、

2、氣相色譜等方法，系統(tǒng)研究3組奶牛肝、乳腺、瘤胃液、陰外動脈和乳靜脈血清、乳汁及整體代謝產物的變化。NMR技術測定3組奶牛瘤胃內小分子代謝物，結果顯示高、低乳品質組奶牛都與干奶期奶牛存在差異顯著代謝物，且代謝物差異趨勢一致，高、低乳品質組之間小分子代謝物水平差異不顯著。肝臟是反芻動物重要的物質代謝器官，經NMR技術檢測，PLS-DA分析可見，3組奶牛肝組織水相代謝物模型建立成功。OPLS-DA分析顯示高乳品質組奶牛中異亮氨酸、組氨酸、谷氨

3、酰胺、膽堿、檸檬酸鹽、延胡索酸、胞苷水平顯著低于低乳品質組奶牛。奶牛陰外動脈血清中，高、低乳品質組模型建立成功，且高乳品質組奶牛中異亮氨酸、亮氨酸、葡萄糖、脂類、纈氨酸、谷氨酸顯著高于低乳品質組奶牛，異亮氨酸、纈氨酸、谷氨酸主要用于乳腺乳蛋白的合成，脂類用于乳腺長鏈脂肪酸的合成，提示這幾種代謝物可能是引起高、低乳品質組奶牛乳蛋白率和乳脂率差異的標志物。NMR檢測與PLS-DA分析3組奶牛乳腺水相代謝物模型建立成功，而脂類代謝物模型不成立

4、。OPLS-DA分析結果可見，高乳品質組奶牛亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、甘氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸水平顯著高于低乳品質組奶牛，提示這些差異代謝物可能是乳腺內影響奶牛乳蛋白合成的標志物。NMR測定乳靜脈血清代謝物，OPLS-DA分析3組奶牛乳靜脈血清模型建立成功，經OPLS-DA分析，高乳品質組奶牛中脂類、膽堿、肌酸水平顯著低于低乳品質組奶牛，其中脂類水平較低與陰外動脈血清OPLS-DA分析結果共同提示高乳品質組奶牛乳腺乳脂合成時由血液

5、轉化的脂類消耗量較大。乳產量與乳品質是奶牛經濟價值的體現(xiàn)，經OPLS-DA分析，高乳品質組奶牛中組氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸顯著高于低乳品質組奶牛，這與乳蛋白水解氨基酸測定結果一致。奶牛尿液NMR檢測結果可知，3組奶牛模型建立不成功，可推測3組樣本內小分子代謝物無顯著差異。
　　 本研究還采用了氨基酸全自動分析儀測定了高、低乳品質組奶牛陰外動脈、乳靜脈血游離氨基酸含量，結果顯示高乳品質奶牛組陰外動脈血漿必需氨基酸Met、Leu、Il

6、e、Thr、Val質量濃度顯著高于低乳品質奶牛組相應氨基酸的質量濃度。高乳品質組奶牛對必需氨基酸Thr、Val、Met、Ile、His的攝取率顯著高于低乳品質組奶牛相應氨基酸。熒光定量PCR結果顯示調控奶牛乳蛋白合成的信號途徑的靶基因STAT5、AKT1、mTOR的mRNA處于高表達水平。
　　 氣相色譜結果顯示，高乳品質組奶牛中長鏈脂肪酸含量顯著高于低乳品質組奶牛的含量，長鏈脂肪酸的合成來自血脂的轉化，同時OPLS-DA分析結